基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法技术

发明专利技术涉及光学领域，提出了一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，包括：获取相邻两个胶囊经过光学相机之间的时间间隔；并利用获取的时间间隔控制光学相机快门触发的间隔时间；得到用于拍摄胶囊的拍摄角度；得到对光学相机进行校正补偿的焦距调整量；利用获取的光学相机在拍摄传送带上每相邻两个胶囊的快门触发的间隔时间，拍摄角度及焦距调整量对传送带上每一个胶囊的图像进行拍摄；将每一个拍摄的胶囊的图像转换为胶囊表面灰度图；根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值判断胶囊是否存在缺陷。本发明专利技术能够对胶囊的凹陷和开裂缺陷进行针对性的检测。对胶囊的凹陷和开裂缺陷进行针对性的检测。对胶囊的凹陷和开裂缺陷进行针对性的检测。

【技术实现步骤摘要】
基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及光学领域，具体涉及一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]在现代制药过程中，胶囊的表面质量直接影响药品制造商的后续灌药工序，一定量的药材研制成均匀的粉末或颗粒，填充于胶囊中就制成了我们生活中常见的口服胶囊药。因此，提高胶囊的质量以确保药品的质量是十分重要的。在胶囊生产过程中，由于现实环境因素的不稳定性，造成成品胶囊中不可避免地会存在各种类型的缺陷胶囊，如凹陷、开裂等。
[0003]目前都是通过相机对胶囊进行拍照，通过获取的照片对胶囊是否存在缺陷进行检测，但是目前采用常规的工业相机进行拍照时，每次拍照的胶囊过多，需要将一个个的胶囊分割出来才能够进行缺陷检测，给整个检测带来极大的不便，同时现有的胶囊缺陷检测方法主要是检测胶囊是否为空心缺陷，没有针对性地检测胶囊的凹陷缺陷和开裂缺陷。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，以解决现有的胶囊缺陷检测缺乏针对凹陷和开裂进行检测的问题。
[0005]本专利技术的一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，采用如下技术方案：获取传送带上相邻两个胶囊经过所述光学相机之间的时间间隔；并利用获取的时间间隔控制光学相机快门触发的间隔时间；获取每一个胶囊的姿态，利用获取的胶囊姿态得到用于拍摄该胶囊的拍摄角度；获取光学相机内部温度及环境温度下，利用获取的内部温度及环境温度得到对光学相机进行校正补偿的焦距调整量；利用获取的光学相机在拍摄传送带上每相邻两个胶囊的快门触发的间隔时间，拍摄角度及焦距调整量对传送带上每一个胶囊的图像进行拍摄；将每一个拍摄的胶囊的图像转换为胶囊表面灰度图；根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值判断胶囊是否存在缺陷。
[0006]进一步的，根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值判断胶囊是否存在缺陷的方法为：根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值得到胶囊表面灰度图的行灰度累加曲线和列灰度累加曲线；通过列灰度累加曲线中最大灰度值所对应的横坐标以及列灰度累加曲线中的总列数得到偏离程度；通过偏离程度和偏离程度阈值判断胶囊是否存在缺陷；
在存在缺陷的胶囊表面灰度图的行灰度累加曲线中，根据行灰度累加曲线获取相邻行灰度累加值的差值最大时所对应的第一相邻行；利用该第一相邻行确定行灰度累加曲线中的下囊体曲线；根据第一相邻行邻域内的行所对应的行灰度累加值分别获得缺陷胶囊上囊体的标准行灰度累加值和下囊体的标准行灰度累加值；利用缺陷胶囊上囊体的标准行灰度累加值和最大行灰度累加值以及下囊体的标准行灰度累加值和最大行灰度累加值判断缺陷胶囊是否存在凹陷缺陷；获取不存在凹陷缺陷的胶囊行灰度累加曲线中下囊体前段曲线中的横坐标和对应的纵坐标，利用普通最小二乘估计法对下囊体前段曲线中的横坐标和对应的纵坐标进行直线拟合得到拟合直线，利用拟合直线的斜率判断不存在凹陷缺陷的胶囊是否存在开裂缺陷。
[0007]进一步的，判断胶囊是否存在凹陷缺陷的方法为：计算缺陷胶囊上囊体的最大行灰度累加值和标准行灰度累加值的差值，若该差值与上囊体的标准行灰度累加值的比值大于凹陷评估阈值，判断胶囊存在凹陷缺陷；若该差值与上囊体的标准行灰度累加值的比值小于或等于凹陷评估阈值，计算下囊体的最大行灰度累加值和标准行灰度累加值的差值，若该差值与下囊体的标准行灰度累加值的比值大于凹陷评估阈值，判断胶囊存在凹陷缺陷；若该差值与下囊体的标准行灰度累加值的比值小于或等于凹陷评估阈值，判断胶囊不存在凹陷缺陷。
[0008]进一步的，利用拟合直线的斜率判断不存在凹陷缺陷的胶囊是否存在开裂缺陷的方法为：通过拟合直线的斜率得到拟合直线的倾斜角度；若拟合直线的倾斜角度在设定的角度区间内，判断不存在凹陷缺陷的胶囊存在开裂缺陷；若拟合直线的倾斜角度不在设定的角度区间内，判断不存在凹陷缺陷的胶囊不存在开裂缺陷。
[0009]进一步的，得到拟合直线的斜率的方法为：获取下囊体前段曲线中的每一个横坐标和对应纵坐标的乘积之和；获取下囊体前段曲线中的每一个横坐标的平方之和；通过下囊体前段曲线中的每一个横坐标和对应纵坐标的乘积之和以及该横坐标的平方之和的比值得到拟合直线的斜率。
[0010]进一步的，判断胶囊是否存在缺陷的方法为：若偏离程度大于偏离程度阈值，判断胶囊存在缺陷；若偏离程度小于或等于偏离程度阈值，判断胶囊不存在缺陷。
[0011]进一步的，所述偏离程度是按照如下步骤获取：获取胶囊表面灰度图的列灰度累加曲线中最大灰度值所对应的横坐标与列灰度累加曲线中的总列数的比值；获取该比值与0.5的差值的绝对值，将该绝对值作为偏离程度。
[0012]进一步的，所述缺陷胶囊下囊体的最大行灰度累加值为缺陷胶囊行灰度累加曲线中下囊体曲线上的最大行灰度累加值。
[0013]进一步的，所述缺陷胶囊上囊体的最大行灰度累加值是按照如下步骤获取：利用所述第一相邻行确定缺陷胶囊行灰度累加曲线中的上囊体曲线；上囊体曲线上的最大行灰度累加值为缺陷胶囊上囊体的最大行灰度累加值。
[0014]进一步的，获取胶囊表面灰度图时，所述胶囊为纵向放置，且胶囊的上囊体包含于下囊体内。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术针对胶囊的具体情况对光学相机的参数进行调整，确保采集到的胶囊图片更加精准，且可以实现针对性的采集照片，确保后续处理更加方便；同时基于胶囊表面灰度图获取行灰度累加曲线和列灰度累加曲线，计算偏离程度，进而判断胶囊是否存在缺陷，实现对缺陷胶囊的识别；对存在缺陷的胶囊基于行灰度累加曲线的特征，判断其是否存在凹陷缺陷，若不存在凹陷缺陷，利用普通最小二乘估计法识别是否存在开裂缺陷，完成凹陷胶囊和开裂胶囊的识别。相对于现有技术，本专利技术的检测结果更加精确，识别效率也更高，同时能够对胶囊的凹陷和开裂缺陷进行针对性的识别。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本专利技术的一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法的实施例的流程示意图；图2为无缺陷胶囊行灰度累加曲线的示意图；图3为无缺陷胶囊列灰度累加曲线的示意图；图4为形变胶囊行灰度累加曲线的示意图；图5为形变胶囊列灰度累加曲线的示意图；图6为瘪头胶囊行灰度累加曲线的示意图；图7为瘪头胶囊列灰度累加曲线的示意图；图8为开裂胶囊行灰度累加曲线的示意图；图9为开裂胶囊列灰度累加曲线的示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，其特征在于，包括：获取传送带上相邻两个胶囊经过所述光学相机之间的时间间隔；并利用获取的时间间隔控制光学相机快门触发的间隔时间；获取每一个胶囊的姿态，利用获取的胶囊姿态得到用于拍摄该胶囊的拍摄角度；获取光学相机内部温度及环境温度下，利用获取的内部温度及环境温度得到对光学相机进行校正补偿的焦距调整量；利用获取的光学相机在拍摄传送带上每相邻两个胶囊的快门触发的间隔时间，拍摄角度及焦距调整量对传送带上每一个胶囊的图像进行拍摄；将每一个拍摄的胶囊的图像转换为胶囊表面灰度图；根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值判断胶囊是否存在缺陷。2.根据权利要求1所述的一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，其特征在于，根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值判断胶囊是否存在缺陷的方法为：根据胶囊表面灰度图中每行像素点和每列像素点的灰度累加值得到胶囊表面灰度图的行灰度累加曲线和列灰度累加曲线；通过列灰度累加曲线中最大灰度值所对应的横坐标以及列灰度累加曲线中的总列数得到偏离程度；通过偏离程度和偏离程度阈值判断胶囊是否存在缺陷；在存在缺陷的胶囊表面灰度图的行灰度累加曲线中，根据行灰度累加曲线获取相邻行灰度累加值的差值最大时所对应的第一相邻行；利用该第一相邻行确定行灰度累加曲线中的下囊体曲线；根据第一相邻行邻域内的行所对应的行灰度累加值分别获得缺陷胶囊上囊体的标准行灰度累加值和下囊体的标准行灰度累加值；利用缺陷胶囊上囊体的标准行灰度累加值和最大行灰度累加值以及下囊体的标准行灰度累加值和最大行灰度累加值判断缺陷胶囊是否存在凹陷缺陷；获取不存在凹陷缺陷的胶囊行灰度累加曲线中下囊体前段曲线中的横坐标和对应的纵坐标，利用普通最小二乘估计法对下囊体前段曲线中的横坐标和对应的纵坐标进行直线拟合得到拟合直线，利用拟合直线的斜率判断不存在凹陷缺陷的胶囊是否存在开裂缺陷。3.根据权利要求2所述的一种基于光学手段的胶囊外壳表面缺陷检测方法，其特征在于，判断胶囊是否存在凹陷缺陷的方法为：计算缺陷胶囊上囊体的最大行灰度累加值和标准行灰度累加值的差值，若该差值与上囊体的标准行灰度累加值的比值大于凹陷评估阈值，判断胶囊存在凹陷缺陷；若该差值与上囊体的标准行灰度累加值的比值小于或等于凹陷评估阈值，计算下囊体的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏飞，杨少强，曹众，周广，陈国庆，
申请(专利权)人：南通美迪森医药科技有限公司，
类型：发明
国别省市：